通信專網網管系統

嚴明英

（南京高達軟件有限公司，江蘇 南京 210012）

0 引 言

近十幾年來，電力、軌交、公安、機場以及碼頭等大型企事業單位不斷發展其內部通信網絡以提升自身產品或服務質量，專網也由此產生。早期專網系統管理十分簡單，只有一些簡單的數據配置內容，隨著專網市場不斷變大，大型的通信企業也紛紛加入其建設中，專網用戶也開始借鑒學習電信等傳統公網的管理經驗，但不少用戶對通信網絡管理功能的了解不深，無法明確提出切身需求。因此本文通過講述通信網管系統的基本功能及其系統實現概要，詳細介紹了各功能針對專網需求所做相應的優化改進，希望可以讓更多的專網用戶了解并認識通信網管系統。

1 網管系統標準協議和專網體系架構

網管系統是管理維護整個通信網絡的操作維護平臺，通過網管系統可以完成對整個通信網絡的開通、調試以及運維管理。國際各大標準組織為了規范和標準化網絡管理，提出了不少電信設備管理協議規范，目前常采用有簡單網絡管理協議（Simple Network Management Protocol，SNMP）和電信管理網（Telecommunication Management Network，TMN）等。

SNMP協議基于簡單網關監視協議，網管系統常采用此協議與外接設備（如交換機和路由器等）對接，從而實現網管系統管理與監測這些外圍設備[1]。TMN是ITU-T（國際電信聯盟遠程通信標準組）從1985年開始制定的一套電信網絡管理國際標準，其定義了TMN功能體系結構參考模型，將整個網絡分為事務管理層、業務管理層、網絡管理層以及網元管理層4層[2]。事務管理層是最高的管理功能層，該層負責設定目標任務，但不管具體目標的實現，通常需要管理人員的介入，業務管理層主要處理網絡提供的服務相關事項，與事務管理層及網絡管理層的交互等，網絡管理層管理管轄區域內的所有網元，而網元管理層提供具體的網絡單元和設備管理。專網借鑒了上述體系模型采用綜合網管、網管系統以及網元設備3層系統結構[3]。綜合網管是專網用戶自己開發的網管系統，一般包括專網用戶的工作業務流程模塊、所有外圍設備監測模塊、通信設備監測管理模塊、綜合性能分析模塊以及接口維護管理模塊等，網管系統即通信網管系統，該網管系統向綜合網管提供接口服務，不少專網用戶也直接采用通信網管系統作為自己的綜合網管，網元設備為通信設備和網絡中實現業務的網絡元素或單元。

此外，TMN標準也描述了電信網絡的功能集合，包括故障管理、配置管理、計費管理、性能管理以及安全管理的主要功能描述[4]。通信網管系統基于上述標準在多年的公網和專網使用過程中得到了很大發展，既完善了各功能功用也新增了不少有特色的功能。本文分析講解了網管系統組成功能及其系統設計要點，同時結合專網特征做了一些優化調整，如專網基本不關注計費管理，這部分功能可直接略去。

2 網管系統的框架設計及功能組成

網管系統中各網元設備提供訪問接口，可配置和獲取各網元設備的配置信息，另外網管系統采集網元或設備的性能參數，并通過一定的分析計算呈現給用戶，而用戶通過訪問網管系統可獲取當前通信網絡狀態，然后根據當前情況調整網絡參數以解決異常問題或調優性能。

通信網管系統是一個集中式且大而全的通信系統，而專網系統不少需求都是特有的，如地鐵列車定位監測是軌道交通行業的重要功能，但對于油田和政企行業卻是無用的。通信網管系統在各政企行業應用的越多，這些特色功能就越多，如此集中式的網管系統維護變得很難，采用插件式組件管理架構設計可解決這個問題[5]。實施方法是將各個功能模塊編寫成一個個組件，以獨立的進程狀態運行，設置核心的模塊組件，核心模塊組件應包括通信分發組件，所有組件可訪問該通信分發組件從而獲取所需交互組件的信息，從而實現組件間的互通訪問。網元設備接口內容和網管系統組件交互是在通信網絡內部實現，本文主要說明專網用戶關心和經常使用的通信網管功能，具體包括配置管理、告警管理、性能管理、安全管理、日志管理、綜合監測管理以及上報接口管理。

2.1 配置管理

配置管理是網管系統的基礎管理功能，包括設備開通配置、業務開通配置以及運維配置。設備開通配置，主要是通信網絡資源配置，如基站的系統參數配置管理，業務開通配置指具體運行業務參數和用戶數據的配置管理，如數據業務開通和用戶號碼配置等，運維配置常指實時動態查看系統運行參數和用戶狀態等。

實施方案可分為兩個場景處理，一是離線配置，指用戶分多次指令將數據配置至本地數據庫中，再以指令一次性將本地數據庫數據全部或變化部分推送至網元或設備中，如可以將基站配置數據配置完成后，再一次性推送至所有的基站設備，從而避免反復操作，大大提升開通與維護效率[6]。二是在線配置，即實時查詢或調整當前系統中的運行參數，這需要網元或設備支持實時查詢并設置接口，從而完成動態消息地查詢與配置，如重置用戶終端狀態等。

配置管理是網管核心模塊，它為整個系統提供數據支撐。在專網實施過程中，更加關注快速開通和簡化部署配置整個設備系統，通過提供易用性和簡化流程的操作界面可以快速完成復雜的開通與維護工作。

2.2 告警管理

告警管理也稱為故障管理，系統檢測當前設備和業務的運維狀況，實時將各網元設備中硬件、通信以及業務運行等異常故障或恢復情況上報給網管系統，然后由網管系統呈現給用戶查看或通過短信的方式實時通知用戶。告警上報信息主要包括告警級別(表明告警嚴重程度)、告警類型(硬件告警、通信告警以及業務處理等)、告警操作（上報或恢復）、告警產生的位置、告警產生原因以及解決方法等，提供查詢系統歷史告警方便用戶回溯之前的系統故障。

告警實施內容主要包括系統采集點獲取上報告警消息，判斷此告警與當前采集點的告警緩存池內是否有重復，將不重復告警上報給網管系統，使得新產生的告警新增至網管系統當前告警池，恢復告警則從當前告警池中刪除并寫入歷史告警庫[7]。網管系統不僅可以獲取采集點的上報告警消息，同時也會定時同步系統采集點的告警緩存池中告警，保證每一個采集點的告警信息與網管系統中告警信息一致。

由于專網系統用戶對于通信網絡知識并不熟悉，因此通過整理和優化告警信息，完善告警原因描述和解決方案的可讀取性和可操作性，方便用戶理解和定位解決，在不斷地完善和整理下得到一個完備的專網系統告警知識庫。

2.3 性能管理

收集和管理通信設備、網絡以及網元的運行性能參數，可以通過這些指標數據評估當前通信系統運行性能。性能管理實施內容主要包括系統各采集點采集性能數據并上報給網管系統，網管系統將采集數據按時間點、位置、采集對象、參數標識以及參數值入庫保存，用戶根據自己的需要，查詢這些指標項。指標項大部分是計算值而不是采集的原始值，如接入成功率[8]。

專網用戶十分關注性能指標數據，會按小時段、天、周、月或年為周期查詢關心的指標項，網管會將這些查詢結果數據制作成數據報表供用戶下載。由于這些數據查詢條件十分復雜，因此可以通過構造用戶查詢模板，由用戶自定義查詢時段和內容并保存在自己特有的查詢模板文件中，方便用戶反復使用。

2.4 安全管理

安全管理指登錄用戶安全性和登錄后用戶授權控制。登錄用戶安全性常指用戶密碼策略和校驗安全策略等，用戶授權網管系統一般采用分權分域的管理方式。分權管理一般采用基于角色的權限劃分，一個角色可配置一系列的操作權限，如配置管理新增、刪除、修改以及查詢權限，分域管理指整個系統的具體設備或網元劃分歸屬，如某個基站歸屬。在新增用戶時分配其特定角色以控制操作權限范圍，分配特定的管理設備或網元以控制管理域范圍[9]。

專網用戶一般更為關心分權分域的授權控制，有些專網用戶會要求定制一些角色或用戶，以方便其直接使用，有些則會希望通過細化操作權限或管理域內容，方便自己定制角色和用戶。

2.5 日志管理

收集并維護整個網管系統的運行日志，通過日志管理功能可回溯用戶或系統操作事件，有助于定位問題產生的原因，尤其是定位用戶誤操作產生的問題。日志類型可分為安全日志、系統日志以及操作日志，安全日志指用戶登錄、用戶注銷或是用戶改變系統的安全策略設置等操作記錄日志，系統日志指網管系統主動發起的操作記錄日志，如系統數據定時備份和系統冗余數據的清理等，操作日志指用戶發起的指令操作的記錄日志，如用戶設置系統參數配置等，此功能對于專網同樣適用[10]。

2.6 綜合監測管理

拓撲地圖上顯示當前通信網絡中所有設備和網元的概要信息，如名稱和位置坐標等，網元或設備圖標根據其當前運行狀態顯示不同的著色，提供搜索功能可快速定位至某一個或某一類的設備或網元上[11]。綜合監測管理在專網中得到了很大的關注，網管系統為專網用戶定制了相當多的需求，如軌道交通的列車定位展示和企事業單位終端的信息實時查詢等。

綜合監測管理集成了基本網管系統的所有功能，配置管理提供用戶查詢接口，有時為了保證數據實時性配置管理模塊會主動連續推送數據，如用戶終端的定位上報。性能管理提供了設備或網元的重要指標信息，可通過設備關聯告警的級別渲染設備，此外安全管理可按用戶過濾出其需要關心維護的設備和網元。

2.7 上報接口管理

上報接口管理在通信網絡主要對接實施各大運營商的北向接口協議，如移動網管北向對接協議。這些協議主要包括對接接口描述和對接上報內容兩個部分。對接上報內容主要包括網絡資源信息、實時告警數據上報、重要的性能指標、接入用戶信息以及系統實時參數等，對接接口描述指上報內容的對接接入方式，如實時消息告警上報可采用SNMP協議或是自定義Socket消息，網絡資源信息、重要性能指標以及接入用戶信息則可以采用FTP方式提供給綜合網管下載相應的資源文件[12]。

每個專網的北向接口協議都是不一樣，但專網網管系統一般只會對接一套協議，因此可配置當前專網網管系統要支持的北向接口協議從而完成定制化的對接工作。

3 結 論

本文講解了通信網管系統功能及系統設計要點，方便專網用戶理解通信網管系統和目前專網網管系統實現狀況，讓更多的專網用戶提出切實有效的需求，從而使得專網網管系統不斷完善與進步，最終提升專網產品的質量。